一种电驱动装置的制作方法

文档序号:15418520发布日期:2018-09-11 22:50阅读:150来源:国知局

本实用新型涉及车辆驱动及传动技术领域,尤其涉及一种电驱动装置。



背景技术:

现有的电动汽车的电驱动装置通常由驱动电机和固定速比减速器或两挡变速器构成。固定速比减速器要求驱动电机的扩速比达到3~4,因此对于驱动电机的控制提出了较高的要求。两挡变速器可以降低对驱动电机控制的要求,驱动电机的扩速比只要达到2~2.5即可,而且由于有两个挡位,因此可以适时换挡使驱动电机工作在高效区,从而延长电动汽车续驶里程。然而,换挡时动力中断难以避免,因此导致乘坐舒适性下降,不利于提高电动汽车的驾驶体验。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型提出了一种电驱动装置,其中,包括:

驱动电机,所述驱动电机包括:

机座,所述机座的中间设置一转子轴;

转子,所述转子贯穿所述转子轴,且所述转子垂直于所述转子轴;

定子,设置于所述转子的两侧,所述定子的一侧固定在所述机座上;

移动机构,所述移动机构与所述定子连接,所述移动机构用于推动定子在所述机座内轴向移动;

减速器,所述减速器包括:

中间轴,所述中间轴贯通所述转子轴;

行星机构,所述行星机构贯穿所述中间轴,且所述行星机构垂直于所述中间轴。

其中,所述行星机构包括第一行星排,所述第一行星排为内外啮合单行星轮行星排,包括:

第一太阳轮,所述第一太阳轮与所述转子轴相连接;

第一行星架,所述第一行星架与所述第一太阳轮相连接,作为一左输出端;

第一齿圈,所述第一齿圈与所述第一行星架相连接。

其中,所述行星机构还包括第二行星排,所述第二行星排为内外啮合双行星轮行星排,包括:

第二太阳轮,所述第二太阳轮与所述第一齿圈相连接;

第二行星架,与所述第二太阳轮相连接,作为一第一右输出端;

第二齿圈,所述第二齿圈与所述第二行星架相连接,所述第二齿圈设置于所述机座上。

其中,所述驱动电机还包括多个轴承,多个所述轴承分别设置在所述转子轴两端。

其中,所述驱动电机为轴向磁场电机。

其中,所述移动机构为线性执行器。

其中,所述行星机构还包括第三行星排,所述第三行星排为内外啮合单行星轮行星排,包括:

第三太阳轮,所述第三太阳轮与所述第一齿圈相连接;

第三行星架,所述第三行星架固定在所述机座上,与所述第三太阳轮相连接;

第三齿圈,所述第三齿圈连接所述第三行星架,作为第二右输出端。

其中,所述转子轴为中空轴。

其中,所述定子包括:

第一定子,所述第一定子设置于所述转子的一侧;

第二定子,所述第二定子设置于所述转子的另一侧。

有益效果:本实用新型的电驱动装置,定子可在机座内轴向移动,移动机构可推动定子在机座内轴向移动,从而减弱磁通增大驱动电机的扩速比,因此可以得到一种效率较高且没有动力中断的电驱动装置。

附图说明

图1为本实用新型电驱动装置的实施例一的结构示意图;

图2为本实用新型电驱动装置的实施例二的结构示意图;

图中:1驱动电机,11机座,12轴承,13转子轴,14转子,15第一定子,16第二定子,2移动机构,3减速器,31行星机构,32中间轴,311第一行星排,3111第一太阳轮,3112第一行星架,3113第一齿圈,312第二行星排,3121第二太阳轮,3122第二行星架,3123第二齿圈,313第三行星排,3131第三太阳轮,3132第三行星架,3133第三齿圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,但不作为本实用新型的限定。

如图1所示,本实用新型提出了一种电驱动装置,其中,包括:

驱动电机1,所述驱动电机1包括:

机座11,所述机座11的中间设置一转子轴13;

转子14,所述转子14贯穿所述转子轴13,且所述转子14垂直于所述转子轴13;

定子,设置于所述转子14的两侧,所述定子的一侧固定在所述机座11上;

移动机构2,所述移动机构2与所述定子连接,所述移动机构2用于推动定子在所述机座11内轴向移动;

减速器3,所述减速器3包括:

中间轴32,所述中间轴32贯通所述转子轴13;

行星机构31,所述行星机构31贯穿所述中间轴32,且所述行星机构31垂直于所述中间轴32。

在一个较佳的实施例中,所述驱动电机1为轴向磁场电机。至于轴向磁场的方向,在这里不做限定。驱动电机1可以使用径向磁场电机,也可以使用横向磁场电机。

上述技术方案中,使用轴向磁场的好处在于,当气隙的大小为1mm时,只需要将第一定子15轴向移动.05~1mm的距离即可显著减弱磁通,增大扩速比,实现弱磁扩速的目的。

气隙是指为了保证转子14在定子腔中可以自由转动,而在转子14与定子15之间留存的一层空气隙。气隙可以减小磁导率,使线圈特性较少地依赖于磁芯材料的起始磁导率。气隙还可以避免在交流大信号或直流偏置下的磁饱和现象,更好地控制电感量。

气隙的大小对异步电动机的性能、运行可靠性影响较大。气隙过大将使磁阻大增,从而使励磁损耗增大,励磁电流也随之增大,电动机的功率因数也会下降,使电动机的性能变坏。为了减小励磁电流和改善功率因数,应尽量减小气隙。但气隙过小,又会使气隙谐波磁场增大,电机杂散损耗和噪声增加,使最大转矩和起动转矩都减小。同时,气隙太小还容易使运行中的转子14与定子15碰擦,发生扫膛现象,给起动带来困难,从而降低了运行的可靠性,也给装配带来困难。

在一个较佳的实施例中,所述定子包括:

第一定子15,所述第一定子设置于所述转子的一侧;

第二定子16,所述第二定子设置于所述转子的另一侧。

电机中固定的部分叫做定子,在其上面装设了成对的直流励磁的静止的主磁极。而旋转部分(转子)叫电枢铁心,在上面要装设电枢绕组,通电后产生感应电动势,充当旋转磁场。然后,产生电磁转矩进行能量转换。

上述技术方案中,第二定子16可以在移动机构2的控制下进行机座11内的轴向移动。当驱动电机1采用轴向磁场电机时,可以采用双定子单转子的型式,第二定子16也可以在移动机构2的推动下轴向移动减弱磁通,增大扩速比,实现弱磁扩速的目的。

在一个较佳的实施例中,移动机构2为线性执行器。移动机构2也可以采用多种方式的执行机构来实现,其根据驱动电机1的转速调整第一定子15和第二定子16与转子14之间的气隙,从而实现无级调速的功能,但并不以此为限制。

在一个较佳的实施例中,所述驱动电机1还包括多个轴承12,多个所述轴承12分别安装在所述转子轴13两端,用以支撑转子轴13。

在一个较佳的实施例中,所述转子轴13为中空轴,减速器3的中间轴32贯穿转子轴13。由于驱动电机1与减速器3为同轴配置,减速器3的一端需要通过中间轴32穿过转子轴13至驱动电机1的另一侧,随后才能通过传动轴将动力传递至车轮上。

在一个较佳的实施例中,行星机构31包括第一行星排311和第二行星排312。

上述技术方案中,行星机构31具有一左输出端和一右输出端,中间轴32与左输出端和右输出端中的一个相连接。

如图1所示,本实用新型为行星机构31提供了实施例一,具体内容如下:

行星机构31包括第一行星排311,所述第一行星排311为内外啮合单行星轮行星排,包括:

第一太阳轮3112,所述第一太阳轮与所述转子轴相连接;

第一行星架,311所述第一行星架3112与所述第一太阳轮3111相连接,作为一左输出端;

第一齿圈3113,所述第一齿圈3113与所述第一行星架3112相连接。

所述行星机构31还包括第二行星排312,所述第二行星排312为内外啮合双行星轮行星排,包括:

第二太阳轮3121,所述第二太阳轮3121与所述第一齿圈3113相连接;

第二行星架3122,与所述第二太阳轮3121相连接,作为一第一右输出端;

第二齿圈3123,所述第二齿圈3123与所述第二行星架3122相连接,所述第二齿圈3123设置于所述机座11上。

上述技术方案中,设第一行星排311和第二行星排312的结构特征参数分别为K1和K2,根据左输出端和右输出端输出转矩相等的条件,可以得到以下约束条件:

K2=2+1/K2 (1)

据此可以得到减速-差速行星机构3可实现的传动比如下:

1+K1K2 (2)

如图2所示,本实用新型为行星机构31提供了实施例二,具体内容如下:

行星机构31包括第一行星排311,所述第一行星排311为内外啮合单行星轮行星排,包括:

第一太阳轮3112,所述第一太阳轮与所述转子轴相连接;

第一行星架,311所述第一行星架3112与所述第一太阳轮3111相连接,作为一左输出端;

第一齿圈3113,所述第一齿圈3113与所述第一行星架3112相连接。

行星机构31还包括第三行星排313,所述第三行星排313为内外啮合单行星轮行星排,包括:

第三太阳轮3131,所述第三太阳轮3131与所述第一齿圈3113相连接;

第三行星架3132,所述第三行星架3132固定在所述机座11上,与所述第三太阳轮3131相连接;

第三齿圈3133,所述第三齿圈3133连接所述第三行星架3132,作为第二右输出端。

上述技术方案中,设第一行星排311和第三行星排313的结构特征参数分别为K1和K3,根据左输出端和右输出端输出转矩相等的条件,可以得到以下约束条件:

K3=1+1/K1 (3)

据此可以得到减速-差速行星机构3可实现的传动比如下:

1+K1+K1K3 (4)

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例,并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本实用新型的保护范围内。

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